一种AGV混合动力系统的控制装置及控制方法与流程

本发明涉及一种AGV混合动力系统，特别是一种AGV混合动力系统的控制装置及控制方法。

背景技术：

AGV是使用在自动化或半自动化码头的水平运输设备，具有无人驾驶、自动导航、准确定位、路径优化以及安全避碰等特征，并且能够沿规定的导引路径自动行驶的运输车辆。随着经济的发展和环保意识的提高，发电机组和电池组组成的混合动力能将多个动力源进行有机结合，大幅度提升车辆的动力性能和经济性能，是当前切实可行的车辆动力系统。但是，AGV在重载工作和轻载工作时消耗的功率相差较大，此时若始终以发电机组作为主动力源，尤其轻载工作时只有70％的燃油能量用在驱动车辆上，其余燃油能量则被发动机尾气、冷却水等所消耗无法得到有效利用，不利于节能环保。而以电池组作为主动力源，则会增加电池组充放电次数及充放电深度，不利于电池组寿命，综合经济效益比较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种AGV混合动力系统的控制装置，将发电机组和电池组两种动力源进行有机结合的同时，还能使其工作在各自的高效区域，保证发电机组最大限度的工作在最佳油耗区。还提供了该种AGV混合动力系统的控制方法，在节能环保的同时还能使AGV取得良好的经济效益。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种AGV混合动力系统的控制装置包括AGV承载车架，所述AGV承载车架上固定有若干组升降机构，所述升降机构的两端均设有压力传感器，压力传感器感测重物的压力并产生相应的信号。所述AGV承载车架上还安装有控制系统、电池组和发电机组，所述压力传感器、电池组、发电机组均与控制系统电连接。

前述的AGV混合动力系统的控制装置还设有信号转换器，所述压力传感器通过信号转换器与控制系统电连接，信号转换器便于将压力输出信号转换为模拟信号传递给控制系统，提高了压力输出信号的准确性。

前述的压力传感器主要由检测部和信号传输部组成，所述检测部的压力接触面位于升降机构升降平台的上表面，用于采集受力分布信息传递给信号输出部，所述信号传输部将压力信号传递给控制系统。

为了保护控制系统，前述的AGV承载车架上还安装有电控柜，所述控制系统置于电控柜内。

前述的AGV混合动力系统的控制装置还设有用于传递通讯信息的电池组控制单元，所述电池组控制单元用于接收来自控制系统输出的控制信号，并将其传递给电池组进而控制电池组的启动和停止。

前述的AGV混合动力系统的控制装置还设有用于传递通讯信息的发电机组控制单元，所述发电机组控制单元用于接收来自控制系统输出的控制信号，并将其传递给发电机组进而控制电池组的启动和停止。

前述的发电机组包括发动机和发电机，发动机和发电机通过发电机组控制单元与控制系统电连接。

由于电池组都有一定的充放电次数限制，如果频繁地对电池组进行充放电操作会影响电池组的使用寿命。为了延长电池组的使用寿命，前述的电池组控制单元内还设有电压传感器，所述电压传感器与电池组电性相连并对电池组的电压实时监测，同时将电压信号传递给控制系统。只有电池组的电压低于系统的设定值时，电压传感器接收控制系统的控制信号才允许电池组充电。

前述的发电机组为柴油发电机组或汽油发电机组或燃气发电机组，所述的电池组为铅酸电池或铅炭电池或电容性锂电池。

一种AGV混合动力系统的控制方法，在AGV运输过程中，压力传感器中的检测部接收压力后将压力信号输送给信号传输部，信号传输部通过信号转换器将压力输出信号转换为模拟信号，并将其传递给控制系统，控制系统根据传来的压力信号判断AGV的负载情况：

当AGV重载时，控制系统传递信号给电池组控制单元和发电机组控制单元，使得发电机组控制单元控制发电机组作为主动力源始终工作，而电池组控制单元控制电池组作为辅助动力源运行，如果能量富余则蓄电等待下次使用；当AGV轻载时，控制系统传递信号给电池组控制单元和发电机组控制单元，此时电池组控制单元高电平控制电池组运行，将其作为AGV运行时的主动力源，发电机组控制单元禁止控制发电机组启动。

针对AGV重载工作和轻载工作时消耗功率的不同，采用上述的控制逻辑，在电池组7和发电机组8技术规格参数相同的情况下，保证发电机组8最大限度地工作在最佳油耗区，使得AGV取得18％的经济效益。

与现有技术相比，本发明在将发电机组和电池组两种动力源进行有机结合的同时，通过压力传感器、控制系统等的设置根据不同的压力选择不同的操作模式，在重载时发电机组作为主要动力源，轻载时电池组作为主要动力源，使其工作在各自的高效区域，保证发电机组最大限度的工作在最佳油耗区。通过电压传感器的设置，还提高了电池组的使用寿命。采用该种控制逻辑，在电池组和发电机组技术规格参数相同的情况下，保证发电机组最大限度地工作在最佳油耗区，使得AGV在节能环保的同时取得18％的经济效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中压力传感器的结构示意图；

图3是本发明的一种电路连接原理图；

图4是本发明的另一种电路连接原理图。

附图标记的含义：1-信号转换器，2-AGV承载车架，3-电控柜，4-升降机构，5-压力传感器，6-控制系统，7-电池组，8-发电机组，9-发动机，10-发电机，11-电池组控制单元，12-发电机组控制单元，13-电压传感器，14-信号传输部，15-检测部。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

本发明的实施例1：如图1、图2、图3和图4所示，AGV承载车架2上固定有若干组升降机构4，升降机构4的两端均设有压力传感器5，压力传感器5主要由检测部15和信号传输部14组成，检测部15的压力接触面位于升降机构4升降平台的上表面，用于采集受力分布信息传递给信号输出部14，信号传输部14将压力信号传递给控制系统6。AGV承载车架2上还安装有电控柜3、电池组7和发电机组8，控制系统6置于电控柜3内。控制系统6、电池组7、发电机组8均与控制系统6电连接。发电机组8包括发动机9和发电机10，发动机9和发电机10通过发电机组控制单元12与控制系统6电连接。该装置还设有信号转换器1，压力传感器5通过信号转换器1与控制系统6电连接，信号转换器1便于将压力输出信号转换为模拟信号传递给控制系统6，提高了压力输出信号的准确性。

该装置还设有用于传递通讯信息的电池组控制单元11，电池组控制单元11用于接收来自控制系统6输出的控制信号，进而控制电池组7的启动和停止。由于电池组7都有一定的充放电次数限制，如果频繁地对电池组7进行充放电操作会影响电池组7的使用寿命。为了延长电池组7的使用寿命，电池组控制单元11内还设有电压传感器13，电压传感器13与电池组7电性相连并对电池组7的电压实时监测，同时将电压信号传递给控制系统6。只有电池组7的电压低于系统的设定值时，电压传感器13接收控制系统6的控制信号才允许电池组7充电。该装置还设有用于传递通讯信息的发电机组控制单元12，发电机组控制单元12用于接收来自控制系统6输出的控制信号，进而控制发电机组8的启动和停止。发电机组8为柴油发电机组，发动机9使用柴油做燃料，其粘度大不易蒸发，而自燃温度却比较低，功率大、经济性能好。电池组7为铅炭电池，该种电池充电时间短，可大功率充放电，循环使用次数高，成本低，制造、回收工艺成熟。

实施例2：如图1、图2和图3所示，该种AGV混合动力系统的控制装置包括AGV承载车架2，AGV承载车架2上固定有若干组升降机构4，升降机构4的两端均设有压力传感器5，压力传感器5感测重物的压力并产生相应的信号。AGV承载车架2上还安装有控制系统6、电池组7和发电机组8，压力传感器5、电池组7、发电机组8均与控制系统6电连接。该装置还设有信号转换器1，压力传感器5通过信号转换器1与控制系统6电连接，信号转换器1便于将压力输出信号转换为模拟信号传递给控制系统6，提高了压力输出信号的准确性。压力传感器5主要由检测部15和信号传输部14组成，检测部15的压力接触面位于升降机构4升降平台的上表面，用于采集受力分布信息传递给信号输出部14，信号传输部14将压力信号传递给控制系统6。为了保护控制系统6，AGV承载车架2上还安装有电控柜3，控制系统6置于电控柜3内。

实施例3：如图3和图4所示，该种AGV混合动力系统的控制方法，在AGV运输过程中，压力传感器5中的检测部15接收压力后将压力信号输送给信号传输部14，信号传输部14通过信号转换器1将压力输出信号转换为模拟信号，并将其传递给控制系统6，控制系统6根据传来的压力信号判断AGV的负载情况：

当控制系统6判断AGV重载时，控制系统6传递启动信号给发电机组控制单元12，发电机组控制单元12控制发电机组8作为主动力源始终工作。控制系统6还传递启动信号给电池组控制单元11，电池组控制单元11控制电池组7作为辅助动力源运行，如果能量富余则蓄电等待下次使用。电池组控制单元11内还设有电压传感器13，电压传感器13将电池组7的电压信号传递给控制系统6。只有电池组7的电压低于系统的设定值时，电压传感器13接收控制系统6的控制信号才允许电池组7充电。

当控制系统6判断AGV轻载时，控制系统6传递启动信号给电池组控制单元11，电池组控制单元11高电平控制电池组7运行，将其作为AGV运行时的主动力源。控制系统6还传递停止信号给发电机组控制单元12，发电机组控制单元12禁止发电机组8启动。

针对AGV重载工作和轻载工作时消耗功率的不同，采用上述的控制逻辑，在电池组7和发电机组8技术规格参数相同的情况下，保证发电机组8最大限度地工作在最佳油耗区，使得AGV取得18％的经济效益。